專利名稱：：一種隧道用防火防水涂料的制作方法一種隧道用防火防水涂料所屬發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及到建筑材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體說是涉及到一種隧道用防火防水涂料。
背景技術(shù)：
：當(dāng)前，隨著社會(huì)進(jìn)步及經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，在世界范圍內(nèi)，公路、鐵路交通網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展迅速，隧道工程越來越多。隧道不僅是交通運(yùn)輸?shù)耐ǖ?，有的也是光纖電纜、輸電電纜及輸油、輸水的通道。因此，隧道中的火災(zāi)是經(jīng)濟(jì)損失最大、搶修最難、中斷行車時(shí)間最長的交通事故。為了使隧道中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在火災(zāi)發(fā)生時(shí)免遭破壞，把經(jīng)濟(jì)損失降低到最小程度，采用防火涂料對隧道砼進(jìn)行涂刷保護(hù)，不失為一種經(jīng)濟(jì)有效的方法。由于隧道所處的環(huán)境差濕度大、通風(fēng)差、行車帶來的震動(dòng)強(qiáng)烈、風(fēng)壓強(qiáng)勁，凍融造成的破壞性大、煙塵不易散發(fā)、噪音大等。因此，對防火涂料提出了更高的要求。隧道用防火防水涂料應(yīng)該具備在潮濕環(huán)境中凝固干燥得快，并具有較高的粘結(jié)強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度，同時(shí)還應(yīng)具有一定的柔韌性；隧道防火防水涂料的涂層必須具有優(yōu)良的耐水、防水性，其防火性必須建立在涂層的高強(qiáng)抗裂和優(yōu)良的耐水防水性的基礎(chǔ)上；應(yīng)用于高寒地區(qū)的隧道防火防水涂料還應(yīng)具有防凍性能；隧道防火防水涂料的耐火極限要高于目前的120min，同時(shí)涂層施工厚度要低于目前的20mm;隧道防火防水涂料應(yīng)該環(huán)保性強(qiáng)，遇有火災(zāi)時(shí)不能產(chǎn)生有害煙氣；隧道防火防水涂料還應(yīng)該是施工簡便、價(jià)格低廉。本發(fā)明的任務(wù)就是基于上述隧道防火防水涂料應(yīng)具備的特點(diǎn)，研制出一種具有涂層薄、耐火極限高、粘結(jié)強(qiáng)度高、柔韌抗裂性好、耐水防水性優(yōu)良、抗凍融、環(huán)保無毒等特點(diǎn)，適用于各種隧道、地下工程、石化設(shè)備及有防火防水保溫要求的建筑物、鋼結(jié)構(gòu)涂裝保護(hù)的隧道用防火防水涂料。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種具有涂層薄、耐火極限高、粘結(jié)強(qiáng)度高、柔韌抗裂性好、耐水防水性優(yōu)良、抗凍融、環(huán)保無毒、成本低廉，適用于各種隧道、地下工程、石化設(shè)備及有防火防水保溫要求的建筑物、鋼結(jié)構(gòu)涂裝保護(hù)的隧道用防火防水涂料，同時(shí)也提供其制備工藝。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種隧道用防火防水涂料，其特點(diǎn)在于，由復(fù)合粘結(jié)劑、耐火隔熱材料、膨脹發(fā)泡材料、阻燃消煙材料混合而成，其配方各組份成分構(gòu)成如下；復(fù)合粘結(jié)劑40-50%耐火隔熱材料35-45%膨脹發(fā)泡材料6-10%阻燃消煙材料6-10%以上各組份及成分的比例均按重量百分比計(jì)。上述所述復(fù)合粘結(jié)劑由28-32X高鋁水泥CA-50、5-8X硅灰、l-3X的可再分散膠粉RI551Z、0.1-0.4%羥丙甲基纖維素、8-10%的滲透結(jié)晶活性母料組成，其中活性母料3由速溶硅酸鈉粉20-30%、灰*丐粉40-50%、硬質(zhì)酸鋁20-30%、萘系減水劑3_5%、引氣劑0.1-0.2%、活性劑0.1-0.2%、有機(jī)硅憎水劑0.1-0.2%、緩凝劑0.1-0.2%組成。上述所述耐火隔熱材料由玻化微珠、硅鋁基空心微珠、巖棉及硅酸鋁纖維、海泡石、膨脹蛭石組成，在耐火隔熱材料總量固定的條件下，其組分配比為3:2:i:0.6:i。上述所述膨脹發(fā)泡材料由有機(jī)發(fā)泡材料和無機(jī)膨脹材料組成，有機(jī)發(fā)泡材料由聚磷酸銨(APP)、三聚氰胺(MEL)、季戊四醇(PER)組成P-N-C發(fā)泡體系；無機(jī)膨脹材料由可膨脹石墨和重鉻酸銨組成，有機(jī)、無機(jī)發(fā)泡材料分別占膨脹發(fā)泡材料總量的50%。上述所述阻燃消煙材料由氫氧化鋁和氫氧化鎂按1:1比例復(fù)合而成。上述隧道用防火防水涂料的制備工藝步驟如下a.將耐火隔熱材料中的?；⒅?、膨脹蛭石、海泡石過篩，篩除粗顆粒備用；b.先將硅鋁基空心微珠和無機(jī)纖維加入混合機(jī)內(nèi)進(jìn)行混合分散，待無機(jī)纖維分散均勻后再加入海泡石、膨脹蛭石，然后再加入復(fù)合粘結(jié)劑、膨脹發(fā)泡材料、阻燃消煙材料，最后加入?；⒅?，混合均勻后得到粉狀隧道用防火防水涂料。本發(fā)明的原理是，隧道內(nèi)部的鋼筋混凝土砼結(jié)構(gòu)和特殊的環(huán)境條件，決定了隧道防火涂料采用非膨脹型無污染的有機(jī)-無機(jī)復(fù)合涂料。如以單純的無機(jī)粘結(jié)劑(硅酸鹽、磷酸鹽)作基料，制備的防火涂料粘結(jié)強(qiáng)度低、耐水性差、耐凍融循環(huán)性不良、易開裂、耐火性欠佳。加入一定量的可再分散膠粉后，形成有機(jī)_無機(jī)復(fù)合粘結(jié)劑，可賦予涂料一定的柔性，增強(qiáng)涂層的變形能力及粘結(jié)性、耐水性、耐火性等綜合性能。在粘結(jié)劑中加入滲透結(jié)晶活性物和硅灰，可顯著提高涂料的綜合性能和防水抗?jié)B性能；其機(jī)理是可再分散膠粉與水泥相容性好，二者的水化產(chǎn)物形成有機(jī)_無機(jī)雙粘結(jié)構(gòu)柔性粘結(jié)劑，其膠膜對防火隔熱填料顆粒進(jìn)行包覆，形成空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而增強(qiáng)涂層的粘結(jié)強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、耐水性及柔韌抗裂性、抗凍融循環(huán)性。硅灰與水接觸后，部分小顆粒迅速溶解，并與水泥水化產(chǎn)物生成的Ca(OHh發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成水化硅酸鈣(C-S-H)凝膠，與有機(jī)粘結(jié)劑結(jié)合成雙粘柔性粘結(jié)劑；滲透結(jié)晶活性母料中的Ca(0H)2、硅酸鈉本身就是一種無機(jī)粘結(jié)劑，硬質(zhì)酸鋁、有機(jī)硅憎水劑則是優(yōu)良的防水劑。自制的活性結(jié)晶母料遇水溶解，滲入涂層和基層后與水泥中的水化產(chǎn)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成不溶于水的結(jié)晶體復(fù)合物，堵塞毛細(xì)孔和裂紋，達(dá)到防水的目的；對干燥后涂層和基層產(chǎn)生的細(xì)裂紋和毛細(xì)孔，活性母料與硅灰產(chǎn)生的二次水化活性物具有二次滲透修復(fù)功能，因此具有永久防水性。添加了硅鋁基空心，使耐火極限值提高，其原因是硅鋁基空心微珠是經(jīng)高溫熔融、強(qiáng)氣流氣化噴霧形成的輕質(zhì)空心球體，其內(nèi)部呈微小的多孔性空心結(jié)構(gòu)，表面由纖維空心網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成堅(jiān)硬的外殼，是一種標(biāo)準(zhǔn)的物理球形氧化硅鋁陶瓷粉末材料，抗壓強(qiáng)度達(dá)到5000-6000kg/cm^導(dǎo)熱系數(shù)為0.07-0.12w/(m.k)，適當(dāng)提高硅鋁基空心微珠的添加比例，涂層的孔隙率提高、孔隙尺寸減小、耐火隔熱性提高。加入適量的巖棉和硅酸鋁纖維，利用其在涂層中的亂向分布，構(gòu)成立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不但提高了涂層的孔隙率，同時(shí)也增強(qiáng)了涂層的粘結(jié)強(qiáng)度和柔韌抗裂性、凍融循環(huán)性。添加的海泡石是一種天然富鎂型層狀硅酸鹽，內(nèi)部多孔，導(dǎo)熱系數(shù)較低，吸附性和水化性強(qiáng)，使涂料具有是優(yōu)良的絕熱性能。添加的耐火隔熱材料，由于其顆粒度較大，構(gòu)成的涂層孔隙度較大，孔隙率相對較低，涂層的絕熱性受到制約，而添加了發(fā)泡材料則改善了涂層絕熱性，發(fā)泡材料可以在涂料受熱時(shí)膨脹，填滿涂層填料間的細(xì)小空間，減緩熱量傳遞速度。為進(jìn)一步提高涂層遇火后的孔隙率、減小孔隙尺寸，配方中添加了無機(jī)膨脹材料-可膨脹石墨和重鉻酸銨。當(dāng)可膨脹石墨受到200°C以上高溫時(shí)，吸留在層間點(diǎn)陣中的化合物吸收大量的熱量而急劇分解、氣化、膨脹，最終沿層間膨脹150-200倍，形成納米級(jí)微孔結(jié)構(gòu)，成為大量"蠕蟲"狀碳化體微粒，填充于涂層中的空隙之中；重鉻酸銨在高溫下分解成三氧化二鉻，體積膨脹數(shù)十倍，蓬松的三氧化二鉻具有高熔點(diǎn)(130(TC)、高耐火性的特點(diǎn)。由于無機(jī)膨脹材料在高溫下有吸熱釋放水的特性，因此可上降低涂層溫度，并有抑煙消煙作用。經(jīng)檢測，本發(fā)明主要性能如下<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>通過檢測結(jié)果可以看出本發(fā)明的隧道防火防水涂料除具有涂層薄(13mm)、耐火極限值(>180min)高的特點(diǎn)外，還具有粘結(jié)強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度高、耐水和防火性能好、柔韌抗裂性和耐凍融性佳、安全環(huán)保性優(yōu)的特性，達(dá)到了發(fā)明目的。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例詳述本發(fā)明，所涉及的百分比均按重量百分比計(jì)。實(shí)施例—種隧道用防火防水涂料，其特點(diǎn)在于，由復(fù)合粘結(jié)劑、耐火隔熱材料、膨脹發(fā)泡材料、阻燃消煙材料混合而成，其配方各組份成分構(gòu)成如下；復(fù)合粘結(jié)劑45%耐火隔熱材料40%膨脹發(fā)泡材料8%阻燃消煙材料7%以上各組份及成分的比例均按重量百分比計(jì)。復(fù)合粘結(jié)劑由30X高鋁水泥CA-50、6X硅灰、2X的可再分散膠粉RI551Z、0.3%羥丙甲基纖維素、9%的滲透結(jié)晶活性母料組成，其中活性母料由速溶硅酸鈉粉25%、灰鈣粉45%、硬質(zhì)酸鋁25%、萘系減水劑4.4%、引氣劑0.15%、活性劑0.15%、有機(jī)硅憎水劑0.15%、緩凝劑0.15%組成。耐火隔熱材料由?；⒅椤⒐桎X基空心微珠、巖棉及硅酸鋁纖維、海泡石、膨脹蛭石組成，其組分配比為3:2:i:0.6:i。膨脹發(fā)泡材料由有機(jī)發(fā)泡材料和無機(jī)膨脹材料組成，有機(jī)發(fā)泡材料由聚磷酸銨(APP)、三聚氰胺(MEL)或季戊四醇(PER)組成P-N-C發(fā)泡體系；無機(jī)膨脹材料由可膨脹石墨和重鉻酸銨組成，有機(jī)、無機(jī)發(fā)泡材料分別占膨脹發(fā)泡材料總量的50%。阻燃消煙材料由氫氧化鋁和氫氧化鎂的復(fù)合比例為1:1。隧道用防火防水涂料的制備工藝步驟如下a.將耐火隔熱材料中的?；⒅椤⑴蛎涷问?、海泡石過篩，篩除粗顆粒備用；b.先將硅鋁基空心微珠和無機(jī)纖維加入混合機(jī)內(nèi)進(jìn)行混合分散，待無機(jī)纖維分散均勻后再加入海泡石、膨脹蛭石，然后再加入復(fù)合粘結(jié)劑、膨脹發(fā)泡材料、阻燃消煙材料，最后加入?；⒅椋旌暇鶆蚝蟮玫椒蹱钏淼烙梅阑鸱浪苛?。隧道用防火防水涂料的施工方法如下先進(jìn)行基層處理1.將隧道砼表面的浮灰、油污等清理干凈，并噴水保持基面濕潤。2.修補(bǔ)、填平基層凹凸不平之處，盡可能達(dá)到砼面平整。3.對滲水處必須先做好堵漏處理。再進(jìn)行涂料施工1.將干粉涂料與水以l:(0.70-0.75)的質(zhì)量比攪拌混合均勻，成稠漿狀?；旌虾玫臐{料應(yīng)在lh內(nèi)用完，以免凝固浪費(fèi)。2.施工現(xiàn)場環(huán)境溫度應(yīng)大于5t:。3.用漿料作間距為2.5m的布點(diǎn)貼餅，做好涂層基準(zhǔn)點(diǎn)，以便掌握施工厚度均勻準(zhǔn)確。4.采用抹涂或噴涂方法，每遍施工厚度應(yīng)在5mm左右，待第一遍干燥后再進(jìn)行下一道施工，直至達(dá)到規(guī)定厚度。最后一遍可抹平，亦可噴涂成凹凸花紋狀，以利于消減噪音。5.如需進(jìn)行表面裝飾，可待涂層干燥后再涂裝飾面型防火涂料。權(quán)利要求一種隧道用防火防水涂料，其特征在于，由復(fù)合粘結(jié)劑、耐火隔熱材料、膨脹發(fā)泡材料、阻燃消煙材料混合而成，其配方各組份成分構(gòu)成如下；復(fù)合粘結(jié)劑40-50％耐火隔熱材料35-45％膨脹發(fā)泡材料6-10％阻燃消煙材料6-10％以上各組份及成分的比例均按重量百分比計(jì)，比例之和為100％。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述隧道用防火防水涂料，其特征在于所述復(fù)合粘結(jié)劑由28-32%高鋁水泥CA-50、5-8X硅灰、l-3X可再分散膠粉RI551Z、0.1_0.4%羥丙甲基纖維素及8_10%的滲透結(jié)晶活性母料組成。3.根據(jù)權(quán)利要求l或2所述隧道用防火防水涂料，其特征在于所述活性母料由速溶硅酸鈉粉20-30%、灰鈣粉40-50%、硬質(zhì)酸鋁20-30%、萘系減水劑3_5%、引氣劑0.1-0.2%、活性劑0.1-0.2%、有機(jī)硅憎水劑0.1-0.2%、緩凝劑0.1-0.2%組成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述隧道用防火防水涂料，其特征在于所述耐火隔熱材料由?；⒅?、硅鋁基空心微珠、巖棉及硅酸鋁纖維、海泡石、膨脹蛭石組成，在耐火隔熱材料總量固定的條件下，其組分配比為3:2:i:0.6:i。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述隧道用防火防水涂料，其特征在于所述膨脹發(fā)泡材料由有機(jī)發(fā)泡材料和無機(jī)膨脹材料組成，有機(jī)發(fā)泡材料由聚磷酸銨、三聚氰胺、季戊四醇組成P-N-C發(fā)泡體系；無機(jī)膨脹材料由可膨脹石墨和重鉻酸銨組成；有機(jī)、無機(jī)發(fā)泡材料分別占膨脹發(fā)泡材料總量的50%。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述隧道用防火防水涂料，其特征在于上述所述阻燃消煙材料由氫氧化鋁和氫氧化鎂按1:1比例復(fù)合而成。7.制備如權(quán)利要求1所述隧道用防火防水涂料的制備方法，其工藝步驟如下a.將耐火隔熱材料中的?；⒅?、膨脹蛭石、海泡石過篩，篩除粗顆粒備用；b.先將硅鋁基空心微珠和無機(jī)纖維加入混合機(jī)內(nèi)進(jìn)行混合分散，待無機(jī)纖維分散均勻后再加入海泡石、膨脹蛭石，然后再加入復(fù)合粘結(jié)劑、膨脹發(fā)泡材料、阻燃消煙材料，最后加入玻化微珠，混合均勻后得到粉狀隧道用防火防水涂料。全文摘要本發(fā)明公開了一種隧道用防火防水涂料，由復(fù)合粘結(jié)劑、耐火隔熱材料、膨脹發(fā)泡材料、阻燃消煙材料組成，經(jīng)a.過篩、混合分散、b.混合等制備工藝混合為隧道用防火防水涂料。本發(fā)明具有涂層薄、耐火極限高、粘結(jié)強(qiáng)度高、柔韌抗裂性好、耐水防水性優(yōu)良、抗凍融、環(huán)保無毒、成本低廉，適用于各種隧道、地下工程、石化設(shè)備及有防火防水保溫要求的建筑物、鋼結(jié)構(gòu)的涂裝保護(hù)，方便推廣使用。文檔編號(hào)C04B35/66GK101734938SQ200910259748公開日2010年6月16日申請日期2009年12月25日優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日發(fā)明者劉成樓,陳學(xué)聯(lián)申請人:唐山市思遠(yuǎn)涂料有限公司